基于分类思维优化的小学科学活动设计与实践

摘要

比较分类是小学低段科学教学思维培养的核心内容。在小学科学新教材（2024年版）一年级下册内容内隐的分类思维能力培养显性化的基础上，结合新课标和小学低段学生的思维水平，明确小学低段分类思维能力评价指标及观察要素，建立评价标准，即通过选择有结构的材料，设置有梯度的分类活动，以架构合理的学习进阶为指向，采取“建”小组、“借”工具、“融”活动等策略，保障分类活动的有效开展，促使学生的分类能力螺旋式上升。

关键词

分类能力 / 比较能力 / 科学思维 / 活动设计 / 小学科学

科学思维是达成核心素养的重要组成部分，只有掌握基本的思维方法，学生才能具有初步的科学思维能力。小学低段科学学习目标大部分指向“是什么”的陈述性知识及部分“怎么学”的程序性知识，帮助学生观察、认识常见事物的外部特征和一般特征，发展比较分类等思维能力，在比较的基础上对不同事物进行分类，进而去判断、推理，形成概念并作出决策。在小学低段注重分类思维能力的培养和优化对学生的素养发展具有重要意义。

1 低段科学分类能力的活动目标

1.1 明晰分类思维能力策略层次

分类思维能力在操作过程中表现为3个由低到高逐步发展的策略层次：一是按直觉分类，即能够基于模糊的直觉感知完成正确分类，但无法准确表述其分类理由；二是按个别属性分类，指能够依据对象个别的、形象的、表面的特征或功能进行概括，但也可能存在概括过宽或过窄的情况；三是按类属关系分类，即能够在明确对象的类属概念基础上进行概括，体现出对事物本质属性的把握。这3个层次依次递进，构成了分类思维能力的策略发展路径^［1］。因此，在培养或评估分类思维能力时，应遵循进阶规律，有针对性地促进思维从直觉感知向概念抽象发展。

1.2 确定分类思维能力教学目标

儿童思维的发展是多方面能力协调发展的过程，感知能力的发展是其重要表现，它是促进思维广阔性和深刻性发展的重要因素。对教科版科学新教材（2024年版）一年级下册每个单元“单元课题”“主要思维培养目标”进行梳理，确定一年级下册科学学习中分类思维能力的教学目标（表1）。由表1可见，一年级科学新教材在内容安排上是先培养学生感官观察的能力，接着培养比较能力。比较是儿童思维的一个基本过程，在思想上把各种对象或现象加以对比，并确定它们的异同。比较是解决问题和抽象思维的基本建构块，是儿童学会分类的前提。

2 小学低段科学进阶分类活动的设计

2.1 指向分类思维能力提升的活动设计方向

（1） 夯实基础：训练观察比较力。观察和比较是分类的基础，通过观察活动感知物体在颜色、形状、气味、轻重、光滑程度、软硬、透明度等方面的特点，了解每个物体的个体属性。有些物体学生可以通过比较发现物体之间的异同，进而发现事物更多的属性。为顺利从按“直觉分类”上升到按“个别属性分类”做准备。

（2） 增强效果：选择结构性材料。有结构的材料是指教师经过精心设计的典型教学材料的组合，揭示教学概念与规律的一系列具有明显特征的、科学性强的材料^［2］。这些材料符合儿童的年龄特征、认知水平，且是学生熟悉的，能够吸引他们的注意力，既简单易行又丰富有趣，既效果明显又难度不大。低年级科学教学课前准备，教师应特别重视为学生精心选择并提供“有结构的材料”。

（3） 拓展时空：课内延伸到课外。分类思维能力的培养以观察、比较等能力的提升为基础，而低段科学一周仅一节科学课，为了拓展学习时空，设计长短期课外实践作业，以任务为载体，充分让学生观察比较实践。如“动物”单元的学习，可以寻求家长助力，开展家庭养殖活动，引导家长鼓励孩子在饲养中充分观察记录。教师及时对饲养观察情况进行统计和归类，定期给予反馈和班级分享。

2.2 调整单元教学顺序和内容，进行课后拓展

根据小学低段科学学科分类思维能力教学目标，以及指向分类思维能力提升的科学教学活动设计的方向，对教科版科学一年级下册两个单元的教学顺序和内容进行了适当调整（表2）。

在总课时不变的情况下，除了完成课标中一年级第二学期的教学目标外，还要凸显分类思维能力的培养，并为教学实施过程中实验组和对照组的授课做好安排。

2.3 设置梯度分类任务，采用多样适切的教学方法

（1） 设置不同梯度的分类任务，系统推进思维发展。在教学材料的选择与任务设计上，注重层次性与结构性，系统培养学生的分类思维能力。依据学生认知发展规律，设计从简单到复杂、由具体到抽象的多梯度分类任务，主要包括：指定分类、排除分类、直接分类、任务驱动式分类、组合分析分类及项目式分类等六类活动。通过有序推进和交叉组合，帮助学生在多样情境中逐步掌握分类方法，形成稳定的认知结构。

（2） 采用多样适切的教学方法，激发学生主动参与。低年级学生在生理和心理方面都与中高年级学生具有明显的差异，因此，特别要根据低年级学生的特点，结合不同的分类任务，选择最能吸引学生参与的教法，例如以赛促学、以玩促思、项目运用。

3 提升分类能力的低段科学教学策略

在进行进阶思维分类活动的设计后，教师需要综合多种因素开展教学活动。在组织形式上，建立小组，分工合作，取长补短；在教学活动中，借助工具，提升抽象概括思维；在学习评价上，融合活动，综合考查分类能力。

3.1 “建”小组：充分体验感知比较

通常每个班级分成四人小组，给每组成员用1、2、3、4号编号，教师会规定相应编号的学生领取材料、具体操作实验、代表小组发言、归还材料等，明确要求、责任到人、公平分配。随后让小组自主分工，但要求4位同学的角色需自主轮换。教师给出任务，尝试让学生自主分解合作任务。经过循序渐进的引导，学会认真、有序地研究问题，沉浸在主动研究、合作学习的氛围中。

3.2 “借”工具：提升抽象概括能力

（1） 气泡图：分析事物基本特征。气泡图可用于分析事物的特征，侧重对一个事物或概念的特征进行描述，有助于学生对知识进行初步的思维呈现。如观察记录物体具有轻重、薄厚、颜色、表面粗糙程度、形状等特征。

（2） 流程图：梳理事物发展逻辑。流程图能够帮助学生按先后顺序全面而细致地观察事物，分析事物的发展，从而发现其内在逻辑。在观察活动前，让学生尝试画简单的流程图，如先用手、眼、鼻子等感官直接观察物品的具体特征，然后再借助放大镜、尺子等工具观察物品，理清观察活动的顺序，使观察活动更加有序全面。

（3） 维恩图：比较事物差异特点。维恩图可以帮助学生对两个事物进行比较和对照，找到它们的不同点和共同点。在教学中，借助维恩图等思维工具让学生尝试对观察记录的现象进行梳理并比较分类。

（4） 树状图：整理事物分支层级。树状图是主要用于分组或分类。图中有主题、一级类别、二级类别等层级分支，它可以帮助学生整理归纳一些知识。在关于物体分类的内容中，用树状图的形式进行梳理显得更为直观。

3.3 “融”活动：综合考查分类能力

在“双减”政策下，依据教育部门的相关要求，学期末一、二年级不进行纸笔测试，这是对小学科学多元化测评的有力支持，从关注“结果”到“过程”的转变^［3］。在科学考查学生分类能力方面，也要突破传统纸笔考试标准化内容的限制，活动或闯关更加符合学生心理特点，在激发潜能的同时“寓评于乐”。

首先，学校对科学评价内容进行全面系统的“顶层设计”。对全课程的教学内容进行选择和筛定，成立科学低段无纸化考查小组。加大对测评标准的制订，根据课标、本校实际及学情，探索活动形式、内容及组织方式。其次，通过全课程主题统整形式，对低段基础性课程进行校本化设计与操作，对学生的参与合作、认真倾听、清楚表达、快乐实践进行一次综合的活动评价。最后，以丰富的活动形式激发学生对学习生活的喜爱，将后测的分类考查项目以“科学小挑战”的形式纳入一年级期末主题统整活动，让学生以放松的心态，在活动中完成后测，更能体现学生分类能力的真实状态。

总之，分类是第一学段科学教学的核心内容，指向分类能力提升的教学活动能促使学生进一步认识物质属性，掌握全面、有序地了解物质属性的方法。在教学实践中，教师要善于把原先内隐的、分散在单元课时中的分类思维能力要求层级化，提炼出分类能力的关键要素，确立可观察、可操作的分类能力评价标准，实现学生分类思维能力的螺旋式上升。

参考文献

[1] 吕静，庞虹，汪文鋆，等.3~6岁幼儿在分类实验中概括能力的发展［J］.心理学报，1987，19（01）：3-11.

[2] 黄晓冬，庄丽霞，李志忠，等.以结构性材料实现有效探究与意义建构的统一：从“改变物体的沉浮”课例看科学课程探究材料的选择与应用［J］.内蒙古师范大学学报（教育科学版），2005（10）：123-126.

[3] 中共中央办公厅，国务院办公厅.深化新时代教育评价改革总体方案［EB/OL］.（2020-10-13）［2022-10-10］.